آنالیز و شبیه سازی تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی سیگنال کوچک با استفاده از روش FDTD – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:144
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

آنالیز و شبیه سازی تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی سیگنال کوچک با استفاده از روش FDTD – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
چكيده…………………………………………………………………………………………… 1

فصل اول : معرفي روش FDTD
1- 1- تاريخچة تكنيكFDTD در معادلات ماكسول………………………………………………………………….6
1- 2- مشخصه FDTD و تكنيك هاي حوزة زمان شبكة مكاني مربوطه ……………………………………7
1- 3- FDTD در يك بعد……………………………………………………………………………………………………………..8
1- 4- پايداري در روش FDTD ……………………………ا………………………………………………14
1- 5- تعيين اندازه سلول………………………………………………………………………………………………………………..14
1- 6- شبيه سازي در سه بعد به روش FDTD در فضاي آزاد…………………………………………………….15
1- 7- خواص الكترومغناطيسي در مرز بين دو سلول…………………………………………………………………….17
1- 8- لايه تطبيق كامل PML ……ا…………………………………………………………………………………………………18

فصل دوم : مدل كردن عناصر فشرده پسيو و اكتيو با استفاده از روش FDTD
2- 1- عناصر فشردة خطي…………………………………………………………………..27
2- 1- 1- مقاومت…………………………………………………………………………………………………….29
2- 1- 2- منبع ولتاژ مقاومتي …………………………………………………………………30
2- 1- 3- خازن………………………………………………………………………………………………32
2- 1- 4- سلف…………………………………………………………………………………………..32
2- 1- 5- سيم يا اتصال………………………………………………………………………………….33
2- 2- مدل كردن عنصر فشرده در بيش از يك سلول………………………………………………33
2- 3- مدل كردن عناصر اكتيو ……………………………………………………………………………37

2- 4- روشFDTD بسط يافته ……………………………………………………………………….39
2- 5- مدل گلوبال ……………………………………………………………………………………….41
2- 6- روش منبع جريان معادل ………………………………………………………………………..48
2- 6-1- فرمول بندي روش منبع جريان معادل……………………………………………………………49
2- 6-2- دستگاه هاي اكتيو خطي ………………………………………………………………………….53
2- 6-3- دستگاه اكتيو غير خطي ………………………………………………………………………..56

فصل سوم : تقويت كننده مايكروويوي
3- 1- عناصر مداري مايكروويو………………………………………………………………………61
3- 1- 1- مدارات عنصر فشرده…………………………………………………….61
3- 1- 2- مدارات خط توزيع شده………………………………………………….61
3- 2- تطبيق شبكه هاي مايكروويو ………………………………….61
3- 3- تقويت كننده هاي مايكروويو ……………………………………………61
3- 3- 1- تقويت كننده هاي مايكروويوي از نظر ساختار ……………………………..62
3- 3- 2- تقويت كننده هاي مايكروويوي از نظر ساختار مداري…………………………..62
3- 3-3-تقويت كننده هاي مايكروويوي از نظر عملكرد…………………………………………….62
3- 4- تقويت كننده يك طبقه مايكروويوي…………………………………………………..65
3- 5- مدل سيگنال كوچك MESFET ………………………..ا…………………………67
3- 5- 1-اندوكتانس هاي پارازيتيك ………………………………………………..67
3- 5- 2- مقاومت هاي پارازيتيك ……………………………………………………68
3- 5- 3-خازن هاي دروني………………………………………………………………..68
3- 5- 4-مقاومت با رRi ……………………………………………………………69
3- 5- 5-ضريب هدايت متقابل………………………………………………………69

3- 5- 6-زمان گذر ……………………………………………………………………69
3- 5- 7-مقاومت خروجي…………………………………………………..70

فصل چهارم : طراحي و شبيه سازي تقويت كننده
4- 1- طراحي تقويت كننده سيگنال كوچك…………………………………………73
4- 1- 1- شبكه تطبيق خروجي…………………………………………………………76
4- 1- 2- شبكه تطبيق ورودي…………………………………………………..77
4- 2- مشخصات خط مايكرواستريپ ………………………………………………78
4- 3- مشخصات شبكه FDTD در شبيه سازي………………………….80
4- 4- مدل سازي عنصر فعال………………………………………………………………..80
4- 4- 1- مدل منبع جريان………………………………………………………….85
4- 4- 2- مدل منبع ولتاژ …………………………………………………………..89
4- 5- محاسبه پارامترهاي S ………………………..ا………………………92
4- 6- پروسه شبيه سازي…………………………………………….94

نتيجه…………………………………………………………………………100
پيوست ………………………………………. 101

منابع و ماخذ …………………………………………………. 102
چكيده انگليسي…………………………………………. 106

چكيده:
در اين پايان نامه از روشFDTD جهت شبيه سازي و آناليز يك تقويت كننده مايكروويوي در فركانس GHz10، استفاده شده است. اين تقويت كننده شامل منبع AC ، مدارات تطبيق ورودي و خروجي و
يك MESFET مايكروويوي 8851JS به عنوان دستگاه اكتيو مي باشد. روش منابع جريان و منابع ولتاژ
معادل جهت مدل كردن عنصر فعال به كار رفته اند و با توجه به مدل سيگنال كوچك MESFET و
معادلات حالت مربوطه، شبيه سازي تمام موج با استفاده از روش FDTD انجام مي شود و ميدان هاي
الكتريكي و مغناطيسي در صفحات فعال به روز مي شوند. در نهايت پارامترهاي اسكترينگ تقويت كننده
با استفاده از تبديل فوريه پاسخ زماني به دست مي آيند. نتايج حاصل از شبيه سازي با دو روش معادل
ولتاژ و جريان با يكديگر مقايسه شده اند. از آن جايي كه اين دو روش دوگان يكديگرند توافق خوبي با
يكديگر دارند. اين نتايج با نتايج به دست آمده از روش فركانسي با نرم افزار مايكروويوآفيس نيز مقايسه
شده اند.
مقدمه:
روش هاي عددي ابزاري بسيار مفيد در شبيه سازي مسائل الكترومغناطيسي هستند. از اين رو مي توان
به روش ممان، روش عنصر محدود و روش تفاضلات محدود در حوزة زمان به عنوان مهم ترين اين روش
ها اشاره كرد. روش عددي FDTD به دليل قابليت آن در شبيه سازي انواع شكل هاي پيچيده، بدون
نياز به حل ماتريس هاي بزرگ، معادلات غير خطي و معادلات انتگرالي پيچيده، نسبت به ساير روش
هاي ذكر شده از مزايايي برخوردار است. همچنين با استفاده از اين روش مي توان با يك بار اجراي
برنامه، پاسخ فركانسي سيستم تحت بررسي را در باند وسيعي در اختيار داشت.

نتيجه
شبيه سازي حوزه زمان ساختارهاي مايكروويوي با استفاده از روش FDTD براي بسياري از ساختارهاي
مايكروويوي مناسب است. اين الگوريتم با استفاده از ايجاد متغيرهاي مكاني و زماني از ميدان هاي
الكترومغناطيسي ديد واضح تري را از عملكرد مداري فراهم مي كنند. بنابراين براي شبيه سازي تقويت
كننده مايكروويوي از روش FDTD استفاده نموديم. جهت شبيه سازي بخش اكتيو مدار روش هاي
مختلفي وجود دارد كه از نظر دقت و سرعت و پياده سازي روش ها با يكديگر متفاوتند. به عنوان مثال
روش گلوبال با وجود دقت بالا نياز به زمان زيادي براي شبيه سازي دارد و پياده سازي اين الگوريتم نيز
بسيار پيچيده است. روش مناسبي كه در اين جا مطرح شده روش معادل تونن و نرتن است. كه براي
شبيه سازي عناصر اكتيو خطي و غير خطي به خوبي كاربرد دارد. مقايسه بين روش FDTD با روش
شبيه سازي در حوزه فركانس شيفت فركانسي حدود 3% را نشان مي دهد. اين شيفت فركانسي ممكن
است به دلايل مختلفي ايجاد شود. از جمله via هايي كه در شيت اكتيو قرار داده شده اند اثر سلفي
ايجاد مي كنند كه باعث شيفت فركانسي مي شود. اگر اين via ها در نظر گرفته نشوند، اين شيفت
فركانسي از بين مي رود. علاوه بر آن FDTD در مدل كردن خطوط مايكرواستريپ دقت بالايي ندارد
بنابراين نتايج حاصل از شبيه سازي مقداري متفاوت مي باشند.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت